BIM技术在城市轨道交通机电安装工程中的应用

发表时间:2021/6/28   来源:《工程管理前沿》2021年第7卷6期   作者:高宾
[导读] 城市轨道交通车站设备涉及的系统专业非常多,
        高宾
        身份证号:13028119900216****  河北廊坊  065000
        摘要:城市轨道交通车站设备涉及的系统专业非常多,是实现城市轨道交通车站设计功能和满足运营服务需要的基础。车站设备安装工程因专业性强,交叉施工及工序衔接多,绝对工期较短等特点,在工程实施中存在施工组织管理难度大,实体工程与工程计量同步性差,工程量计算效率低、准确度低,管线综合布置难度大等问题。BIM技术具有可视化、参数化、集成化、过程化等技术特性,在城市轨道交通车站设备安装工程中应用BIM技术,可以在工程量计算、管道综合、施工组织管理等方面带来有效的帮助,值得推广应用。
        关键词:BIM技术; 城市轨道交通; 机电安装工程
        
        当前,城市轨道交通的快速发展与不断建设,为城市发展提供重要保障,使交通压力得到相应的缓解,为人们生产生活带来极大便利。目前,具体的城市轨道交通建设阶段,因为施工标准与环境标准等变得更加严格,运用的技术设备与管线同样更为复杂,机电安装工程施工难度得到相应的提升。因此,为确保机电安装工程施工质量得到可靠保障,具体开展施工阶段,务必重视对BIM技术的科学合理应用,以此为机电安装工程施工质量提供保障。
        随着城市化进程的快速推进,城市轨道交通项目投资大、建设周期长、利益相关者众多的特点对项目造价管理提出了更高的要求。对城市轨道交通项目而言,工程量计算是设计及施工阶段成本控制的前提和基础,对各项目利益相关者至为重要。基于BIM的工程算量技术在房建项目中已取得巨大进展,然而BIM技术在城市轨道交通计量中的应用研究却屈指可数,特别是在机电安装算量方面。如何将BIM技术应用于城市轨道交通工程项目的机电安装计量工作,打通设计阶段到计量计价阶段的信息共享路径,充分发挥BIM数据共享的优势,实现一模多用和数据的交互共享显得尤为重要。
        1 BIM技术概述
        美国国家建筑科学研究院在2007年发布的《National Building Information Modeling Standard》(国家建筑信息模型标准NBIMS)中对BIM的含义做了阐述:(1)BIM是一个设施(建设项目)物理和功能特性的数字表达;(2)BIM是一个共享的知识资源,是一个分享有关这个设施的信息,为该设施从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程;(3)在设施的不同阶段,不同利益相关方通过在BIM中插入、提取、更新和修改信息,以支持和反映其各自职责的协同作业。按照美国国家建筑科学研究院对BIM含义的阐述,BIM技术包含了三层含义,第一层是作为建筑信息模型化的BIM,即指将建筑对象数字化表示为建筑数字模型,这是较狭义的定义,描述建筑的结构化数据集,聚焦在完成的建筑模型;第二层是指作为协同过程的BIM,聚焦在活动和建立建筑模型的过程,包括建模技术及流程;第三层是作为设施全寿命周期管理工具的BIM,聚焦在系统,是较广的定义,强调促进工作与沟通的业务框架。
        我国住建部和质检总局在2016年联合发布了BIM的中国国标GB/T 51212—2016《建筑工程信息模型应用统一标准》在2018年1月1日开始实施。在GB/T 51212—2016《建筑工程信息模型应用统一标准》的术语定义2.0.1中,将建筑信息模型BIM(Building Information Model)定义为全寿命期工程项目或其组成部分物理特征、功能特性及管理要素的共享数字化表达。可见,我国国标对BIM的定义与美国国标对BIM定义的第三层即广义定义基本一致,都是强调BIM的工程项目全寿命期管理运用。
        2 应用BIM技术的重要性
        对于城市轨道交通机电安装工程而言,首先,通过对BIM技术的科学合理应用,能够对施工进度与施工方法做出高效管理,使施工进度与施工内容得以缩减。因此,城市轨道交通机电安装工程施工管理中对BIM技术的应用十分关键。其次,城市轨道交通机电安装工程施工阶段,关于设计、施工与后期管理方面,对BIM技术加以有效应用,实现对各阶段采取动态模拟。在机电安装施工管理过程中,为使施工错误问题得到有效的减少或避免,确保安装施工的良好质量,需安装施工人员对各不相同结构做出充分具体的仔细了解,同时构建相应的系统高仿模型,使施工人员可以通过可视化立体模型做出更加充分的熟悉和了解。最后,施工图纸设计规划阶段,确保二维与三维模型之间的有效连接性。若二维模型图纸出现变化情况,则三维模型图纸同样会出现相应的变化。

城市轨道交通机电安装工程,施工图纸设计阶段,通过对BIM技术的有效应用,能够使施工图纸绘制更加精准,避免错误问题的产生,使工作效率得以有效提高。因此,当前,BIM技术也在施工图纸设计、施工管理方面得到良好的应用。与此同时,施工图纸设计过程中,对BIM技术的应用,也为施工图纸设计与施工质量提供可靠保障,避免安装施工期间出现各类问题,缩短施工进度,促进安装施工的稳定有序开展。
        3 BIM技术在城市轨道交通机电安装工程中的应用
        3.1 管线设计碰撞检测
        管线设计碰撞检测阶段,应对如下方面加以重视,第一,对工程专业与专业治理碰撞现象是否合理,城市轨道交通工程施工图纸设计与施工阶段,城市轨道交通项目建筑与各专业彼此之间管线设置是否合理。管理设置无法通过施工图纸设计做出清晰具体呈现。因此,施工图纸设计时,施工单位务必按照设计图纸构建三维模型,唯有如此,方可确保管线布置更加科学合理。第二,管线设计同建筑工程施工碰撞检测若存在不合理,会导致城市轨道交通工程存在风险隐患问题,因此,若发现不合理情况,务必及时快速做出有效处理。
        3.2 图像展示机电安装
        BIM技术的有效应用,使安装施工实现可视化,能够对管线设计存在不合理的情况做出具体发现,并对其作出正确调整修改。利用相关软件将水、电、风设计图纸做出有效整合,并通过信息处理工具对具体模型做出分析,对管线拼接与碰撞情况做出仔细检查,并按照处理结果对施工设计图纸做出合理的调整与修改,避免由于图纸设计引起的重新施工。
        3.3 科学管理安装施工
        机电系统安装十分关键,传统安装工程仅对工期控制进行项目统计与分析,并对工程目标做出分析和调整,施工方案设计时,此种方式图纸缺乏完整性。然而,城市轨道交通机电安装工程,通过对BIM技术的有效应用,能够对此进行有效解决,BIM技术能够对工程以三维模型做出形象具体展示,按照三维模型开展模拟施工。除此之外,工程施工方案编制阶段,应对工程图纸设计与施工原材料市场情况做出充分考虑,并对成本预算做出科学系统计算,以此对施工成本做出有效的控制管理。
        3.4 系统平衡校核处理
        工程施工阶段,应重视系统平衡校验等环节,构建多元化管理机制。第一,构建三维模型,通过科学管理软件对城市轨道交通机电工程施工设备以及零件做出具体模拟,以模拟数据与具体标准作出处理,使三维数据更加准确完整。同时,还需按照三维模型标准对工程置入相应模型,对模型管线安装存在的问题做出检查与有效解决。对于BIM三维模型技术,应按照具体情况对数据做出充分分析,建立管控机制。数据传输阶段,若存在碰撞则可以采取合理解决,确保工程顺利开展。第二,城市轨道交通机电安装工程,BIM技术贯穿施工全过程,检验阶段,应加强核对与追踪指导工作。通过BIM技术和3D模型进行有效指导,切实增强施工质量。现场核对方面,应基于具体施工标准找出不足,并做出有效解决。
        4结束语
        在城市轨道交通车站设备安装工程中应用BIM技术,有助于改善因参与专业多,交叉施工和工序衔接多,绝对工期较短等特点导致的城市轨道交通车站设备安装工程施工组织管理难度大,实体工程与工程计量同步性差,工程量计算效率低、准确度低,管线综合布置难度大等问题。
        此外,还可以继续挖掘BIM技术在城市轨道交通车站设备安装工程中对场地分析、方案论证、性能化分析、施工进度模拟、数字化建造、竣工模型交付、维护计划、资产管理等场景的应用。
        当然,在城市轨道交通车站设备安装工程中推广应用BIM技术也会遇到一些问题,如部署使用BIM的软件费用较高,应用BIM技术必然需要配置具有BIM技术能力的专业人员,不同工程参与方使用不同BIM应用软件带来的一致性和协同性问题。虽然存在这些问题,但从国家层面的政策导向及BIM技术应用对城市轨道交通车站设备安装工程带来的实际效益来看,BIM技术的应用未来将更为广泛。
        
        参考文献
        [1]张鹏,杨智璇,刘丹凤,王美琳.BIM机电算量与现行计价制度约束[J].工程管理学报,2017,31(1):23-28.
        [2]南嘉菥.浅谈BIM技术在地铁机电安装施工中的应用[J].科技致富向导,2015(18):35-35.
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